淺析海洋資源環(huán)境承載能力評(píng)價(jià)方法的優(yōu)化

張婧怡 丁 寧 高 娜

(1.國(guó)家海洋技術(shù)中心 天津 300112;2.河北省自然資源廳 石家莊 050051)

《技術(shù)方法》中闡述了資源環(huán)境承載能力的概念,即在自然生態(tài)環(huán)境不受危害并維系良好生態(tài)系統(tǒng)的前提下,一定地域空間可以承載的最大資源開(kāi)發(fā)強(qiáng)度與環(huán)境污染物排放量以及可以提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力。資源環(huán)境承載能力作為科學(xué)度量資源環(huán)境本底和經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)間交互程度的指標(biāo),已成為定量研究可持續(xù)發(fā)展的重要手段[2]。

資源環(huán)境承載能力以縣級(jí)行政區(qū)為評(píng)價(jià)單元,開(kāi)展陸域評(píng)價(jià)和海域評(píng)價(jià)。海洋資源環(huán)境承載能力包括海域空間資源、海洋漁業(yè)資源、海洋生態(tài)環(huán)境和海島資源環(huán)境四項(xiàng)基礎(chǔ)要素,通過(guò)岸線開(kāi)發(fā)強(qiáng)度、海域開(kāi)發(fā)強(qiáng)度、漁業(yè)資源綜合承載指數(shù)、海洋環(huán)境承載狀況、海洋生態(tài)承載狀況、無(wú)居民海島開(kāi)發(fā)強(qiáng)度和無(wú)居民海島生態(tài)狀況七項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)算,按照“基礎(chǔ)評(píng)價(jià)—專項(xiàng)評(píng)價(jià)—集成評(píng)價(jià)”研究方法,采用“短板效應(yīng)”原理確定各評(píng)價(jià)單元海域的超載和預(yù)警等級(jí),開(kāi)展成因分析和政策預(yù)研。海洋資源環(huán)境承載能力研究是解決海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展與海洋資源環(huán)境保護(hù)之間矛盾的關(guān)鍵,對(duì)優(yōu)化國(guó)土開(kāi)發(fā)空間、實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展有著重要意義[3]。

同時(shí),海洋資源環(huán)境承載能力的技術(shù)研究和推廣應(yīng)用面臨著很大挑戰(zhàn)。與陸地資源環(huán)境系統(tǒng)相比,海洋資源環(huán)境系統(tǒng)更具流動(dòng)性,并且海洋資源環(huán)境及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的數(shù)據(jù)信息獲取難度也較大[4]。面對(duì)我國(guó)復(fù)雜多變的海域條件以及緊迫的環(huán)境管理需求,很難開(kāi)展統(tǒng)一的資源環(huán)境承載能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。部分研究者及管理者也發(fā)現(xiàn)目前資源環(huán)境承載能力的試行評(píng)價(jià)方法存在管理的適用性和效能性不足等問(wèn)題[5]。因此,采用差異化指標(biāo)體系對(duì)承載能力進(jìn)行科學(xué)認(rèn)知是當(dāng)下更具合理性與高效性的研究方法[6]。

1 超載閾值的適用性

超載閾值是資源環(huán)境承載能力量化表達(dá)的體現(xiàn),對(duì)資源環(huán)境承載力的判定具有決定性影響。目前《試用方法》是從資源環(huán)境保護(hù)出發(fā),基于海洋功能區(qū)劃及環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),以及指標(biāo)多年變化情況確定超載閾值,是原有管理思路和前期區(qū)劃及標(biāo)準(zhǔn)成果的綜合集成[7],評(píng)價(jià)結(jié)果的管理效能和理論創(chuàng)新性相對(duì)較弱。

同時(shí),《試用方法》中的閾值確定主要基于專家意見(jiàn)和管理目標(biāo),存在一定的主觀性和絕對(duì)性[8],區(qū)域針對(duì)性不足,未與區(qū)域海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際情況相結(jié)合,也未制定符合區(qū)域特點(diǎn)的差異化海洋空間資源開(kāi)發(fā)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。

2 短板效應(yīng)的合理性

《試行方法》采用“短板效應(yīng)”原理集成分析綜合承載狀況,只要有一項(xiàng)指標(biāo)超載就認(rèn)為綜合承載能力超載。在實(shí)際情況中,某一指標(biāo)超過(guò)閾值雖會(huì)表明區(qū)域資源環(huán)境存在一定問(wèn)題,但并不能等同于區(qū)域資源環(huán)境承載能力整體超載[9]。因此“短板效應(yīng)”原則通常會(huì)導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果過(guò)于嚴(yán)苛且缺乏足夠的合理性。

此外,缺乏與區(qū)劃、規(guī)劃及標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)的合理結(jié)合。指標(biāo)數(shù)據(jù)的下降并不一定反映生態(tài)環(huán)境的衰退惡化,還需要結(jié)合調(diào)查數(shù)據(jù)的自然波動(dòng)情況、干擾壓力的時(shí)間變化情況及生態(tài)系統(tǒng)的可恢復(fù)性等因素[10]。比如,海岸帶工程建設(shè)期間通常會(huì)導(dǎo)致周邊海域懸浮物增加、海洋生物量減少等,如果開(kāi)發(fā)活動(dòng)導(dǎo)致的負(fù)面影響尚處于生態(tài)系統(tǒng)的承載能力和自我恢復(fù)力之內(nèi),工程結(jié)束后這些指標(biāo)重新恢復(fù)正常,并不一定是真正意義上的超載[11]。

3 案例優(yōu)化

3.1 研究區(qū)域

選取河北省11個(gè)沿海縣級(jí)行政區(qū)為基本評(píng)價(jià)單元,已勘定縣級(jí)海域行政區(qū)域界線的縣級(jí)行政區(qū)海域邊界依據(jù)已批復(fù)的海域勘界資料確定,未勘定縣級(jí)海域行政區(qū)域界線的縣級(jí)行政區(qū)海域邊界參照陸域勘界海岸線界點(diǎn)和實(shí)際管轄范圍確定(表1)。

李主任介紹，根據(jù)其了解的情況，和其他周邊電廠比較來(lái)看三德公司自動(dòng)制樣系統(tǒng)是運(yùn)行的比較成功的。設(shè)備的性能可靠性還比較高，運(yùn)行幾個(gè)月尚未出現(xiàn)問(wèn)題，樣品數(shù)據(jù)對(duì)比結(jié)果在國(guó)標(biāo)規(guī)定的范圍內(nèi)。

表1 河北省海洋空間資源評(píng)估單元

3.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

(1)河北省養(yǎng)殖用海調(diào)查成果;

(2)海域海島動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中海域使用現(xiàn)狀數(shù)據(jù);

(3)2021年省政府批準(zhǔn)的海岸線;

(4)海洋生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目資料;

(5)圍填?，F(xiàn)狀調(diào)查及歷史遺留問(wèn)題處置數(shù)據(jù)資料;

(6)近岸海域高分辨率衛(wèi)星遙感影像。

3.3 方法優(yōu)化

以海岸線承載能力為例,進(jìn)行方法優(yōu)化分析。在《技術(shù)方法》中,海洋空間資源承載能力是指區(qū)域內(nèi)海岸線線性資源和近岸海域空間(海床、海底、海面)開(kāi)發(fā)利用的最大容量和最大限度,主要表征海岸線和近岸海域空間資源承載狀況,采用岸線開(kāi)發(fā)強(qiáng)度、海域開(kāi)發(fā)強(qiáng)度評(píng)價(jià)指標(biāo),分別反映海岸線和近岸海域空間開(kāi)發(fā)狀況。

岸線開(kāi)發(fā)強(qiáng)度(S1)主要表征區(qū)域內(nèi)人為活動(dòng)對(duì)大陸岸線的開(kāi)發(fā)利用狀況所導(dǎo)致的資源環(huán)境影響程度。海岸線開(kāi)發(fā)強(qiáng)度通過(guò)岸線人工化指數(shù)與岸線開(kāi)發(fā)利用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較來(lái)反映。其中,岸線人工化指數(shù)選擇最主要的四類岸線開(kāi)發(fā)利用類型(即人工海岸類型):圍塘堤壩、防護(hù)堤壩、工業(yè)與城鎮(zhèn)、港口碼頭岸線等,分別考慮各類海岸開(kāi)發(fā)活動(dòng)對(duì)海洋資源環(huán)境影響的差異。但未考慮生態(tài)環(huán)境整治修復(fù)后具有自然岸線形態(tài)和生態(tài)功能的海岸線,其修復(fù)后同樣具有一定的岸灘形態(tài)和生態(tài)功能,所以方法優(yōu)化后將納入計(jì)算評(píng)估,岸線影響因子參照防護(hù)堤壩岸線,并做出相應(yīng)調(diào)整(表2)。

表2 人工海岸分類及其海洋資源環(huán)境影響

同時(shí),對(duì)岸線開(kāi)發(fā)強(qiáng)度閾值也做出調(diào)整。因岸線與海域資源對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)存在明顯的差異性,充分考慮海陸主體功能區(qū)規(guī)劃對(duì)沿海各縣級(jí)行政區(qū)的主體功能定位的要求,對(duì)不同海洋主體功能區(qū)岸線開(kāi)發(fā)強(qiáng)度閾值進(jìn)行詳細(xì)區(qū)分(表3)。

表3 不同海洋主體功能區(qū)調(diào)整前后的岸線開(kāi)發(fā)強(qiáng)度閾值

3.4 優(yōu)化后評(píng)估結(jié)果

依據(jù)《河北省海洋功能區(qū)劃(2011-2020年)》,獲取評(píng)估海域范圍內(nèi)各類海洋功能區(qū)毗鄰的新修測(cè)岸線長(zhǎng)度,通過(guò)遙感解譯和現(xiàn)場(chǎng)核實(shí),提取確定圍塘堤壩岸線、防護(hù)堤壩岸線、工業(yè)與城鎮(zhèn)岸線、港口碼頭岸線等利用類型長(zhǎng)度。依據(jù)岸線開(kāi)發(fā)強(qiáng)度測(cè)算方法,分別計(jì)算河北省沿?？h級(jí)行政區(qū)新修測(cè)大陸岸線人工化指數(shù)(PA)、海岸線開(kāi)發(fā)利用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(PC0),評(píng)估新修測(cè)岸線開(kāi)發(fā)強(qiáng)度(S1),并確定其等級(jí)(表4)。

表4 河北省新修測(cè)岸線開(kāi)發(fā)強(qiáng)度評(píng)估結(jié)果

3.5 評(píng)估結(jié)果分析

海洋空間是沿海地區(qū)資源開(kāi)發(fā)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要載體,也是沿海地區(qū)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略空間[12]。近年來(lái),隨著海洋開(kāi)發(fā)強(qiáng)度不斷增強(qiáng),海洋空間資源的承載能力日趨飽和?！都夹g(shù)方法》中海洋空間資源是通過(guò)岸線開(kāi)發(fā)強(qiáng)度和海域開(kāi)發(fā)強(qiáng)度與海洋功能區(qū)劃比較來(lái)確定是否超載[13]。

閾值調(diào)整后,海岸線資源開(kāi)發(fā)承載能力臨界超載區(qū)域有昌黎縣。昌黎縣海岸主要為海洋保護(hù)區(qū)、旅游娛樂(lè)區(qū)和農(nóng)漁業(yè)區(qū)。其中,海洋保護(hù)區(qū)毗鄰海岸36.11 km,占全縣海岸線總長(zhǎng)度的56%。昌黎縣圍塘堤壩岸線毗鄰保護(hù)區(qū)的岸線長(zhǎng)度為17.81 km,占全縣人工海岸線總長(zhǎng)度的71%。因此,昌黎縣海洋保護(hù)區(qū)毗鄰岸線多被開(kāi)發(fā)為圍海養(yǎng)殖池塘,海岸線的生態(tài)功能喪失較大。實(shí)踐證明,方法優(yōu)化后評(píng)估結(jié)果較為符合河北省海岸線開(kāi)發(fā)強(qiáng)度實(shí)際。

考慮岸線對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)存在差異性的情況,結(jié)合海陸主體功能區(qū)規(guī)劃對(duì)沿海各縣級(jí)行政區(qū)的主體功能定位的要求以及圍塘堤壩和整治修復(fù)岸線對(duì)海洋資源實(shí)際影響程度,調(diào)整優(yōu)化后的指標(biāo)評(píng)估結(jié)果更符合河北省岸線開(kāi)發(fā)利用區(qū)域特征,與河北省資源環(huán)境稟賦和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相統(tǒng)一。

4 總結(jié)與展望

開(kāi)展資源環(huán)境承載能力評(píng)價(jià)是為了衡量自然資源環(huán)境與人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)之間的相互關(guān)系,并用于指導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展[14]。不僅需要考慮資源環(huán)境的狀態(tài)、抗干擾能力和恢復(fù)能力等特點(diǎn),還需要考慮社會(huì)發(fā)展的需求;不僅需要考慮自然資源環(huán)境,還需要綜合考慮人文資源環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會(huì)進(jìn)步、科學(xué)技術(shù)發(fā)展、文化背景、政策制度及管理體制和法制等因素。所有這些都會(huì)影響人類社會(huì)對(duì)資源環(huán)境開(kāi)發(fā)利用的方式、規(guī)模和速度,進(jìn)而影響該地區(qū)資源環(huán)境承載力[15]。

在海洋資源環(huán)境承載能力的評(píng)估中,需結(jié)合當(dāng)前所處的歷史階段和未來(lái)發(fā)展情景,協(xié)調(diào)發(fā)展與保護(hù)的關(guān)系,確定合理開(kāi)發(fā)強(qiáng)度閾值,立足實(shí)際情況,將海洋資源環(huán)境承載能力監(jiān)測(cè)評(píng)估工作與國(guó)土空間規(guī)劃和“十四五”海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃相銜接,有機(jī)結(jié)合海洋主體功能區(qū)劃、海洋功能區(qū)劃、海洋生態(tài)紅線規(guī)劃、海岸帶綜合保護(hù)與利用總體規(guī)劃[16]等。

目前,《技術(shù)方法》主要是基于現(xiàn)有的海洋功能區(qū)劃環(huán)境質(zhì)量要求、生態(tài)紅線中的岸線及海域保護(hù)要求、圍填海管控指標(biāo)、生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)等要素,依據(jù)短板效應(yīng)來(lái)整合集成[17],對(duì)于海洋開(kāi)發(fā)保護(hù)中的科學(xué)決策支撐能力較弱。下一階段將在廣泛案例研究的基礎(chǔ)上,通過(guò)歸納總結(jié),探索構(gòu)建具有區(qū)域針對(duì)性的指標(biāo)體系和更具科學(xué)性的超載閾值確定方法,形成地方性標(biāo)準(zhǔn),以期提高資源環(huán)境承載能力評(píng)估結(jié)果的科學(xué)性和管理效能,實(shí)現(xiàn)區(qū)域特征性與整體可比性的統(tǒng)一。